热塑性塑料成型.doc

成型前的物料干燥成型加工前，塑胶必须被充分的干燥。含有水分的材料进入模腔后，会使制件的表 面出现银绦状的瑕斑，甚至会在高温时发生加水分解的现象，致使材质劣化。因此在成型加 工前一定要对材料进行预处理，使得材料能保持合适的水分。以下为几种塑料的烘料条件及 成型时所能允许的适当水分：塑料名称干燥温度干燥时间初期水分适合水分热风除湿ABS802hr0.20.4%0.07%PS708012hr0.10.2%0.07%PE608012hr0.10.2%0.07%PP608012hr0.10.2%0.07%PVC607012hr0.10.2%0.07%PMMA80903hr0.20.4%0.07%PA8046hr0.52.0%0.1%PC12024hr0.10.2%0.02%POM802hr0.20.4%0.02%MPPO8010024hr0.1%0.02%PBT130342hr0.20.4%0.02%R-PET13045hr0.20.4%0.02%PPS13018013hr0.10.2%0.05%PES1803hr0.4%0.05%PEEK1503hr0.5%0.06%注: 最佳；可接受；尽量避免；不好模温的设定 模温影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定，然后根据品质状况来适当调高。 正确的说法，模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计及成形 工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。 不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。 提高模温可获得以下效果； 加成形品结晶度及较均匀的结构。 使成型收缩较充分，后收缩减小。 提高成型品的强度和耐热性。 减少内应力残留、分子配向及变形。 减少充填时的流动阴抗，降低压力损失。 使成形品外观较具光泽及良好。 增加成型品发生毛边的机会。 增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。 减少结合线明显的程度 增加冷却时间。计量及可塑化 在成型加工法,射出量的控制(计量)以及塑料的均匀熔融(可塑化)是由射出机的 可塑化机构(Plasticating unit来担任的 加热筒温度（Barrel Temperature） 虽然塑料的熔融，大约有6085%是因为螺杆的旋转所产生的热能，但是塑料 的熔融状态仍然大受加热筒温度的影响，尤以靠近喷嘴前区的温度-前区的温度过高时易 发生滴料及取出制件时牵丝的现象。以下表格为几种塑料的适当料温、模温及成型收缩率等。 料别适当模温料筒温度成型收缩率射出压力PA40601602600.20.6%5001000kg/cm2ABS50701902600.40.8%5001500kg/cm2AS50701702900.20.6%7001500kg/cm2PMMA59801802600.20.8%7001500kg/cm2LDPE35651403001.55%3001000kg/cm2HDPE40701503001.55%3001500kg/cm2PP20801803000.82.5%4001500kg/cm2软PVC507015019015%6001500kg/cm2硬PVC50701501900.10.4%9001500kg/cm2EVA20551202000.72%6001500kg/cm2PC801202603200.60.8%10001500kg/cm2POM801201902400.62%5001500kg/cm2改生PPO601002602800.70.8%12001300kg/cm2PA20902202850.62%5001400kg/cm2CA20801702650.20.7%700900kg/cm2PSF901653304200.7%7002000kg/cm2PET5015029031512%7001400kg/cm2PBT60702302700.52%3001200kg/cm2螺杆转速(screw speed) A.塑料的熔融，大体是因螺杆的旋转所产生的热量，因此螺杆转速太快，则 有下列影响： a.塑料的热分解。 b.玻纤（加纤塑料）减短。 c.螺杆或加热筒磨损加快。 B.转速的设定，可以其圆周速（circumferen-tial screw speed）的大小来衡量： 圆周速=n（转速）*d（直径）*（圆周率） 通常，低粘度热安定性良好的塑料，其螺杆杆旋转的圆周速约可设定到 1m/s上下，但热安定性差的塑料，则应低到0.1左右。 C.在实际应用当中，我们可以尽量调低螺杆转速，使旋转进料在开模前完成即可。 背压（BACK PRESSURE） A.当螺杆旋转进料时，推进到螺杆前端的熔胶所蓄积的压力称为背压，在射 出成型时，可以由调整射出油压缸的退油压力来调节，背压可以有以下的效果： a.熔胶更均匀的熔解。 b.色剂及填充物更加均匀的分散。 c.使气体由落料口退出。 d.进料的的计量准确。 B.背压的高低，是依塑料的粘度及其热安定性来决定，太高的背压使进料时 间延长，也因旋转剪切力的提高，容易使塑料产生过热。一般以515kg/cm2为宜。 松退（SUCK BACK，DECOMPRESSION） A.杆旋转进料结束后，使螺杆适当抽退，可以螺杆前端熔胶压力降低，此称 为松退，其效果可防止喷嘴部的滴料。 B.不足，容易使主流道（SPRUE）粘模；而太多的松退，则能吸进空气，使成 型品发生气痕。安定成型的参数设定 1、事前确认及预备设定 确认材料干燥、模温及加热筒温度是否被正确设定并达到可加工状态。 检查开闭模及顶出的动作和距离设定。 射出压力（P1）设定在最大值的60%。 保持压力（PH）设定在最大值的30%。 射出速度（V1）设定在最大值的40%。 螺杆转速（VS）设定在约60RPM。 背压（PB）设定在约10kg/cm2。 松退约设定在3mm。 保压切换的位置设定在螺杆直径的30%。例如100mm的螺杆，则设定30mm。 计量行程比计算值稍短设定。 射出总时间稍短，冷却时间稍长设定。 2、手动运转参数修正 闭锁模具（确认高压的上升），射出座前进。 以手动射出直到螺杆完全停止，并注意停止位置。 螺杆旋退进料。 待冷却后开模取出成型品。 重复的步骤，螺杆最终停止在螺杆直径的10%20%的位置，而且成型品无短射、毛边及白化，或开裂等现象。 3、半自动运转参数的修正 计量行程的修正计量终点 将射出压力提高到99%，并把保压暂调为0，将计量终点S0向前调到发生短射，再向后调至发生毛边，以其中间点为选择位置。 出速度的修正把PH回复到原水准，将射出速度上下调整，找出发生短射及毛边的个别速度，以其中间点为适宜速度本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定。 保持压力的修正上下调整保持压力，找出发生表面凹陷及毛边的个别压力，以其中间点为选择保压。 保压时间或射出时间的修正逐步延长保持时间，直至成型品重量明显稳定为明适选择。 冷却时间的修正逐步调降冷却时间，并确认下列情况可以满足：1、成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。2、模温能平衡稳定。肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法： 理论冷却时间=S（1+2S）.模温60度以下。 理论冷却时间=1.3S(1+2S).模具60度以上S表示成型品的最大肉厚。 塑化参数的修正 确认背压是否需要调整； 调整螺杆转速，使计量时间稍短于冷却时间； 确认计量时间是否稳定，可尝试调整加热圈温度的梯度。 确认喷嘴是否有滴料、主流道是否发生猪尾巴或粘模，成品有无气痕等现象，适当调整喷嘴部温度或松退距离。 段保压与多段射速的活用 一般而言，在不影响外观的情况下，注射应以高速为原则，但在通过浇口间及保压切换前应以较低速进行； 保压应采用逐步下降，以避免成型品内应力残留太高，使成型品容易变形。中国工程塑料网2002年05月21日充填不足毛边缩水流道痕银线融接线气泡烧焦痕、黑痕裂痕挠曲脆弱表层剥离分散不良离型不良表面雾状痕、充填不足（short shot） 溶融之塑料经射入模穴中，尚未灌满时即已冷却硬化，此种欠料之现象称之为充填不足。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射出能力不足机台射出部能力确认2.射出压力太低提高压力3.原料温度低,流动性差确认加热缸温度及提高射出压力4.原料供给量不足增加料量5.射出速度慢提高射速6.射出喷嘴部阻力大确认孔径及电热能力7.螺杆进料不良手动进料8.原料落下因难确认清除原料团，降低入料口温度9.螺杆射出逆流更新check ring(逆止环)由模具引起的原因及对策 原因对策1.汤口设计不平均重新计算与修正2.汤口流道浇口设计过小重新计算及加大尺寸3.冷料储井阻塞清除阻塞部位4.排气不良追加逃气设计5.模温低减少冷却水温、水量6.成品肉厚太薄检查排气性或增加肉厚设计7.热料道阻塞未通检查电路及温度并检修8.模具冷却不当确认水路系统并修改之由原料引起的原因及对策 原因对策1.材料本身流动性差确认或材料变更2.润滑处理不当修正使用部位及量的多少3.离喷过多降低使用量、毛边（flash） 塑胶料流出动静模之接合面，形成芒刺壮之现象，称之为毛边。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射出压力大降低压力2.开模压力不足重新调整增加3.射出供料量太多降低射出供料量4.原料温度高，流动性过佳降低原料加热温度5.保压时是过长压低保压时间6.射出速度太快降低射出速度7.机台动静模板平行度欠佳利用长度规测量平长度、调整由模具引起的原因及对策 原因对策1.公母模接合不良确认平行度及合模线、调整2.合模面附着异物清除异物3.模具之投影面积太大重新计算机台能力或换机4.模具老旧破损修补破损部位5.热浇道温度设定过高调整适当的温度由原料引起的原因及对策 原因对策1.材料本身的粘度低，流动性良降低成型温度、模具温度或变更材质、缩水（sink mark）: 此种现象在成型品表常会发现到，其发生之主要原因系原料在准却过程中，体积向肉厚的中心部逐渐收缩，而造成成品表面的凹陷状况。特别是肉厚特别大的部位，其表面更加明显。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射速太慢提高射出速度2.射压偏低提高射出压力3.保压时间不足增加保压时间4.原料供应量不足增加原料供应量5.原料温度偏高降低原料加热温度6.射出喷嘴太长或孔径太小更换短喷嘴或增大喷嘴孔径7.射出喷嘴与模具汤口未吻合重新校正中心度及圆弧度8.射出喷嘴部温度低提高喷嘴温度9.开模太早、冷却不足增加冷却时间10.热流道温度低提高热流道之温度11.射出时原料产生逆流螺杆逆止环更换由模具引起的原因及对策 原因对策1.模具温度太高增加冷却水路或降低水路2.模具温度不一局部过高确认水路循环系统或增减3.汤口或流道细小重新计算及修改汤口或流道4.模穴有特别厚肉的部位增加厚肉部位之流道5.肉厚设计不均一或不适当依肉厚比例修正由原料引起的原因及对策 原因对策1.原料流动性太好修正成型条件配合或变更村质或规格级数2.原料收缩率太高、流道痕（flow mark） 熔融的原料射入模穴后，以进料点为中心，呈现年轮状纹路的现象。由机床引起的原因及对策 原因对策1.原料温度低,流动性不够提高原料加热温度2.射出速度慢提高射出速度3.射出喷口太长、孔径太小适当修正孔径、更换合适品4.保压压力低提高保压压力5.保压时间不足增加保压时间6.原料供应略不足略增加计量值7.刚成型时冷料流入可以松退来防止冷却出现8.射出喷口部温度低检修喷口部电热圈及能力由模具引起的原因及对策 原因对策1.模温偏低确认后再适提高2.模具冷却不当确认整个水路系统再修正3.冷料储陷设计太小增大冷料储陷部位4.脱气不良增加逃气槽设计或追加pin5.热浇道温度偏低适当提高温度由原料引起的原因及对策 原因对策原料本身之流动性差修正成型条件来配合变更规格级数或材质、银线（silver streak）： 成品表面出现随着原料流动方向的银白色线条之状况。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射出能力不足确认射出容量/可塑化能力2.原料加热温度太高产生热分解降低原料加热温度3.射出速度太快产生热分解降低射出速度4.射压太高产生热分解降低射出压力5.背压不足卷入空气提高背压6.原料加热时间太长产生热分解降低原料加热温度或时间7.原料加热温度低熔不均提高原料加热温度8.螺杆转速太快产生热分解降低螺杆回转r.p.m值9.螺杆不洁残留他料所致徹清除螺杆内异物异质由模具引起的原因及对策 原因对策1.模具温度低可先行预热模具2.排气不良不顺追加顶出梢或逃气槽3.汤口位置不适当重新确认与修正4.汤口、流道、浇口设计太小重新确认与变大尺寸5.冷料储陷设计太小重新确认与变大尺寸6.肉厚设计不良重新确认与修正7.模面残留水份或过多之润滑剂徹底去除水份适当润滑剂由原料引起的原因及对策 原因对策1.原料含水份及挥发物质多以干燥设备预热干燥2.材料受空气湿度影响混合一起先预热干燥提高机台背压、表面雾状痕（cloudym appearance）、光泽不良（lusterless）： 成品光泽面的部分，出现类似云雾状的白色现象。由机床引起的原因及对策 原因对策1.原料熔融程度不均匀、部分过热增加原料加热时间使之均匀2.射出喷嘴太冷检修喷嘴部电热片及提高温度3.射出喷嘴孔径太小适当修改孔径或更换合适品4.射出速度太快或太慢适当调整射出速度5.原料过热分解降低原料加热温度或时间由模具引起的原因及对策 原因对策1.模温过高或过低或不均检查水路、水温及水量并修正之2.汤口、流道、浇口过小重新确认与修改3.冷料储陷设计过小重新确认与修改4.模面附着水份或油质清洁及擦拭模面及顶出梢5.排气不良追加顶出梢或逃气槽6.离型剂使用过多减少离型剂之量由原料引起的原因及对策 原因对策1.原料本身含水份或挥发物预备干燥2.润滑剂中含挥发物所影响适当地减少润滑剂使用量3.不同材料混合造成更新材料、融接线（weld line）： 塑料射入模具中，流经流道，面后再会合而成的细线。由机床引起的原因及对策 原因对策1.原料温度偏低流动性不足提高原料加热温度2.射出喷嘴温度太低检修喷嘴部电热片及提高温度3.射出压力低提高射出压力4.射出速度慢提高射出速度由模具引起的原因及对策 原因对策1.原料流动距离太长提高模具温度或增加流道数2.模具温度太低提高模具温度3.汤口位置及数量不当重新计算与修正4.汤口、流道、浇口太小重新计算与修正5.冷却时间太长缩短冷却时间6.排气不良追加顶出梢或逃气槽7.离型剂使用太多以少量多次来改善由原料引起的原因及对策 原因对策1.原料本身含水份或挥发物预备干燥时间加长2.原料流动性不良提高原料温度3.原料硬化速度快提高模具温度4.润滑剂不良或用量过多适当修正PMMA的射出成型确实是非常麻烦，有很多是经验，有很多模具厂在接这种模具时都认为很简单，就一块薄片，模具做完了才发现不是那么简单！本人设计与制造过多款SONY DVD镜片，大宇汽车音响面板，按键等，光学镜片本人修过这类模具，模具其实不难，关键是要用CNC光学研磨机抛光，要制造好这类模具，从开始设计到生产就要注意： 1. 根据产品的大小和厚度，以及塑胶机的射胶量，确定模穴数，一般开一模两穴，或四穴，太多并没有什